淺析發電機內冷水系統處理方案

周振寬 荊連升

遼寧東方發電有限公司，遼寧撫順 113007

引言

發電機的絕緣性能和銅線棒的腐蝕速率是火電廠發電機內冷水系統處理中的重要步驟和關鍵，水質系統的處理方法直接關系著機組的正常運行。由于內冷水回路堵塞、斷水等原因造成許多的重大事故，由此可見，內冷水系統的水質問題對生產運作有著重要的安全問題，優化處理方案的實施具有重要意義和必要性。

1 影響發電機內冷水系統腐蝕的因素

在保障發電機正常運作的前提下，水質需在高電壓電場中作冷卻介質，在強堿性介質中銅離子與羥基離子會發生反應，導致砼表面的氧化銅或氧化亞銅的保護層遭到破壞，究竟有哪些因素對銅造成腐蝕影響，以下幾方面是對此現狀的分析：

1.1 PH對銅導線具有一定的腐蝕影響

銅在水中容易受PH的影響，導致銅線腐蝕，電位和PH值在達到一定的值時，就達到了銅的腐蝕區域，所以在控制電位的同時，把銅的穩定區控制在7～10之間，保證銅不受腐蝕。

1.2 氨對銅導線具有一定的腐蝕作用

氨含量的多少決定著氨對銅導線的腐蝕速率，氨含量過高時，腐蝕的速率發展的會很快，試驗證明，氨含量在大于每小時10～100毫克，有明顯的氨腐蝕現象，凝結水氨含量在不高于每升一毫克左右時，冷水系統受電率影響，不易發生氨的濃縮，所以不會發生氨腐蝕的現象。因此，要對電導率進行嚴格的把關控制，避免發生氨腐蝕的現象。

1.3 電導率對銅導線具有一定的腐蝕影響

不同電導率的痛腐蝕速率不同，水的導電率大于2us/cm時，銅的服速率趨于平穩狀態，電導率小于1us/cm時，銅的腐蝕速率上升至1.8倍，因此，從銅的腐蝕保護觀來看，電導率是不能過低的，而太高，又不能起到絕緣作用。

1.4 二氧化碳對銅導線具有一定的腐蝕影響

1.4.1 空氣中的二氧化碳在溶于內冷水時會使PH值降低。

1.4.2 空氣中的二氧化碳會銅表面的保護層進行破壞，發電機在運行中冷水系統很容易受二氟化碳的腐蝕，一般情況下解決的方案是將氨溶解到水中以防止二氧化碳對空心導線的腐蝕。

2 發電機內冷水系統的現狀和應用處理方法

為了解決發電機內冷術系統的水質PH偏低，各種腐蝕因素對銅導線的腐蝕，電導率相對不穩定，銅離子超標等一系列技術問題，該電廠對目前發電廠的各種問題進行了分析與總結，在力求抓住問題重點的情況下，對本廠進行了深刻的探討和自檢。

2.1 發電機內冷水舊標準與新標準不匹配，無法適應

內冷水作為冷水介質的條件需滿足：絕緣性能較好，導電率要適中，發電機的空心銅導線和冷水系統不被腐蝕，換言之，要有較高的PH值，發電機中的冷水中的雜質不能再空心銅導線內結垢，對于內冷水水質的要求要遵循新標準，新標準不僅考慮到了PH值、電導率、含銅量的標準以及硬度、氨的含量以及溶氧量的標準，同時對電導率和含銅量的要求也比較嚴格。

2.2 冷水系統的控制要遵循國家控制標準控制的難點問題

2.2.1 PH值和電導率不能夠同時達到標準，發電機的冷水補充是冷水或者凝結水，或者兩者的比例相結合。當PH值在7左右時，電導率是0.2s/cm，這時的除鹽水箱不嚴密，較容易被空氣中的二氧化碳等溶解氣體影響，但是PH值偏低，會發生腐蝕，凝結水中的氨含量變少，對電導率的影響較大。

2.2.2 當凝結水作為補充水時，一旦出現泄漏情況，循環水中的雜質會隨著凝結水流入到冷水系統中，造成水污染，并容易發生銅導線的腐蝕。當凝結水和鹽水按照比例進行混合比例進行調節，由于加氨量的變化，會使凝結水的電導率也發生相應的改變，所以，實施的可操作性比較差，并無法控制。

2.2.3 銅緩蝕劑的緩沖性能差，但銅離子含量較高時，給運動操作帶來一定的影響和難度。緩蝕效果欠佳，不能滿足電導率的要求，運行控制難度大，出現嚴重的腐蝕現象，腐蝕造成的污垢，會阻塞冷水水流，銅線棒超溫，損失嚴重，存在著較大的安全隱患。

2.3 各種處理方法的應用

對于冷水水質的控制方法有很多，容量小于125MW的小型機組采用的方法是，投加銅緩蝕劑和提高更換內冷水的頻率來滿足冷水水質的控制要求，可以緩解銅線棒的腐蝕，但也會銅緩蝕劑混合物的沉淀，造成銅線幫內冷水通道堵塞的現象。對于大型發電機組則由發電機械廠進行制造小混床旁路處理內冷水水質的施工工藝技術，可以降低冷水內的電導率，卻不能阻止發電機的腐蝕，研究和解決冷水系統的水質問題十分關鍵。

2.3.1 實行溢流法。在發電機內冷水系統內加入溢流管，引入凝結水管路，不加藥處理，連續大量的補充凝結水，排水方式采用大量溢流排水，凝結水水質穩定時，能夠得到很好的效果，但是其也存在著一些缺點：凝結水質惡化會導致冷水水質不合格，給機組造成隱患；連續補充凝結水，造成的浪費極大，經濟效益差；啟停頻繁，大量補充鹽水使PH值降低，運行期間產生污染物，引起傳熱不良，造成發電機超溫，危害極大，為保證機組的穩定安全運行，提高設備的經濟型，溢流方法有待于進一步改進。

2.3.2 小混床處理法。內裝有陰陽兩種高子變換樹脂，能夠除去水中的陰陽離子，凈化水質，但也存著這一些缺點：PH值偏低，使內冷水水質不合格，加重銅導線的腐蝕；混脂不均勻造成水質質量不高；運行周期不穩定，存在碎樹脂漏入發電機內；人工樹脂的檢修與運行增加了人員的工作量。

3 系統優化處理方法

3.1 除鹽水欲凝結水聯合使用

通過不斷的試驗摸索，發現了內冷水的處理方法，利用除鹽水與凝結水的聯合處理。

3.1.1 當溶解氧存在且氨的濃度較大時，會導致銅導線腐蝕，但受到電導率控制標準的限制，氨含量不能達到腐蝕速率，使用此法可以嚴格控制電導率。

3.1.2 進行水質混合實驗發現，凝結水和鹽水混合使用加入，測定電導率和PH值，結果可以達到控制標準。

3.1.3 內冷水箱的電導表和PH表，在管道上裝有轉子流量計，系統基本實現閉式循環模式。

3.2 改變混床內陰陽樹脂的比例

改變樹脂的陰陽比例，并通過的處理水量改變，使水質標準符合新標準水質的要求。

3.3 單床離子微堿化法的不斷改進

在發電機內裝內冷水超凈化處理器，達到凈化冷水水質，緩解和抑制對銅導線的腐蝕，效果理想，經濟方便且處理方法安全、可靠、簡單，具有一定的推廣意義。

4 結語

要解決發電機內冷水系統的水質問題是一件迫在眉睫的措施，它對整個發電機的安全正常運行有著重要的意義，用鹽水與凝結水聯合處理的方法，得到了較好的經濟效果，運行維護費用降低，補水后直接觀察現場的PH值，提高了設備的運行效率，改造后，實現閉式循環，保證了降水率的使用，內冷水水質非常穩定，腐蝕性得到了降低。所以，對于相關人員來說，要不斷進行優化，應根據本廠的實際情況來確定內冷水處理方法，盡可能地把水質問題從根本不上進行解決。

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